Biofisica da membrana plasmatica

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Biofisica da membrana: Estrutura e proteinas
Funcoes da membrana plasmatica:
• Deve viabilizar a célula e permitir 
que o ambiente intracelular seja 
diferente do meio extracelular, 
distribuindo assim, as substâncias 
entre esses dois meios. Isso é 
possível devido a sua 
permeabilidade seletiva, na qual 
apenas algumas substâncias 
conseguem passar diretamente pela 
bicamada lipídica. Dessa forma, 
estruturas mais hidrofílicas 
necessitam de passar por proteínas 
para atravessar essa membrana.
• A permeabilidade seletiva da 
membrana plasmática é possível 
devido ao seu mosaico fluido: esse 
mosaico fluido descreve a estrutura 
dessa membrana celular como uma 
estrutura dinâmica e flexível formada 
por dois componentes principais 
que são: fosfolipídeos e proteínas.
Modelo de Gorter e Grendel
Eles extraíram a membrana plasmática 
uma hemácia e a causaram uma 
desestruturação na sua organização por 
meio da técnica de centrifugação. Com 
isso, a membrana plasmática se 
separou em diferentes camadas pelas 
diferenças de densidades, a camada de 
proteína eles descartaram e eles fizeram 
a pipetagem da camada contendo 
lipídios em uma balança de Langmuir, a 
fim de identificar como é à disposição 
dos lipídios na membrana plasmática.
1º ) Eles colocaram o líquido 
centrifugado em um recipiente 
contendo água, que fez a dispersão 
dos lipídeos e eles ficaram mais 
concentrados nas extremidades.
2º) Passou uma régua que pressionou 
o líquido presente na balança.
3º) Após a pressão, o líquido ficou 
separado em 2 compartimentos, do 
lado esquerdo ficou a água e do lado 
direito ficou o líquido presente nas 
hemácias.
4º) Posteriormente, fez-se a medição 
da superfície linear da membrana 
extraída, que continha os lipídios, e 
assim notou-se que essa superfície 
apresentava uma área 2x maior 
comparada à superfície linear da 
hemácia intacta.
Régua Recipiente 
contendo água 
Medição da 
superfície linear da 
membrana extraída 
Conclusao: Eles concluíram assim 
que a disposição dos lipídeos 
presentes na membrana plasmática é 
apresentada como uma bicamada. 
Mas essa teoria não explicava sobre a 
permeabilidade da membrana 
plasmática.
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Modelo Davson-Danielli-Robertson
 "Modelo sanduiche"
-Hipótese de que a célula iria 
apresentar na superfície interna e 
externa proteínas não
inseridas (associadas a parte de 
fosfato) →porém, não explicavam o 
porque substâncias polares passavam 
a membrana.
Por meio de modelos matemáticos 
conseguiram caracterizar que a 
membrana possuía proteínas e
tais elementos apresentavam 
propriedades hidrofílicas e estariam 
inseridas na membrana atravessando 
as superfícies internas e externas,
assim, permitiriam a passagem de 
substâncias hidrofílicas.
Hipoteses criadas durante os 
experimentos
1º) A água poderia passar pela 
membrana se ligando a uma proteína, 
com isso a proteína se mexia e 
permitiria a passagem da água para o 
interior da célula. Isso foi refutado 
porque a proteína não tem vida.
2º) A proteína atravessa a membrana e 
ela funciona com túnel, permitindo a 
passagem de moléculas. Mas isso 
refuta a teoria da permeabilidade 
seletiva e a proteína teria que 
apresentar uma característica 
anfifílica. Além disso, ela não poderia 
ser uma proteína permissiva teria que 
ser seletiva.
Conclusao:a única coisa que pode ser 
aceita é que a proteína está inserida 
na bicamada lipídica.
Modelo de Singer e Nicholson
-Afirmaram o modelo utilizado nos dias 
atuais chamado “modelo do mosaico 
fluido” e mostraram que na membrana 
tem proteínas inseridas com diversas 
funções. Eles caracterizam essas 
proteínas por meio de propriedades 
bioquímicas, tornando possível assim 
que na membrana plasmática, além de 
ter uma bicamada lipídica, havia 
proteínas inseridas apresentando 
estruturas químicas com diferentes 
funções. 
• O fato de ser mosaico fluido afirma 
que as proteínas se diferenciam e, 
dessa forma, permite a membrana 
ser seletiva.
Exemplo: Glicoforina-> demonstraram 
por meio de um mapeamento que suas 
extremidades eram hidrofílicas e sua 
parte central era hidrofóbica. Essa 
característica era devido a posição de 
seus aminoácidos, que permitia ela ser 
anfifílica. Além disso, essa proteína é 
ultra-seletiva pois só se liga a glicose-> 
comprovou que as proteínas da 
membrana possuem especificidade e 
seletividades
Classificacoes das proteinas inseridas:
1º) Transportadoras
-Elas podem ter um grupo de 
aminoácidos específicos formando um 
sítio de ligação com a molécula ou 
apresentar forma de tubo, mas os dois 
formatos são altamente seletivos 
(especifidade).
• Há nesta classificação, proteínas que, em sua região 
central, formam um poro iônico o qual também tem alta 
seletividade.
• É essencial para o impulso nervoso e contração muscular.
• Há outras proteínas que formam um poro aquoso, são 
chamadas de aquaporinas (a passagem de água 
depende da pressão osmótica).
2º)Receptoras:
-São proteínas que interagem com 
neurotransmissores, hormônios ou 
neurohormônios. E assim haverá uma 
modificação celular, no tecido e no 
órgão que será mediada a estimulação 
de um hormônio ou neurotransmissor.
B) receptor ionotropico, ex: glutamato, 
gaba, acetilcolina.
• Está associada ao canal iônico e há um sítio para ligante, 
com a interação, o poro se abre e o íon passa.
C: receptor tirosina kinase, ex: insulina.
• É uma proteína altamente específica para insulina.
A) receptor metabotropico, ex: noradrenalina, 
dopamina, serotonina…
• Altamente seletivo, a partir do reconhecimento da 
substância ligante tem um efeito intracelular.